Pattern matching value
8.1

Pattern matching value

Lîm Tsú-thuàn <dannypsnl@gmail.com>

pattern matching 是 Lisp/ML 家族很常見也很好用的功能,但因為語法衝突,我們總是只能選擇以變數名稱做綁定或是取值比對兩種行為。舉例來說:

(match (list 1 2 3)
  [{list 1 x y} (list x y)])

這段程式應該取得 (list 2 3),這裏 xy 是模式綁定的語義。但對另一個案例來說這可能就不是那麼符合我們的需求了:

(match (list string? boolean?)
  [{list boolean? x} (x 1)]
  [{list string? x} (x #t)])

這乍看之下會進入第二個分支,但其實不會,因為 boolean? 就只是變數綁定而已。編譯器不可能在語義一致的情況下幫你分析是哪個情況,而且也不應該引入不一致的語義,也就是不應該隨著上層是否有名稱綁定決定現在是取值或是綁定,這會造成非常微妙的後果:

(let ([x 1]
      [y 3])
  (match (list 1 2 3)
    [{list 1 x y} (list x y)]))

假設編譯器根據上下文知道有 x = 1y = 3 進而決定這個模式其實是比對 {list 1 1 3},結果就會是沒有進這個分支。而這種行為非常麻煩,因為修改外層隨時都有可能讓模式比對出錯,並且不容易檢查到,因此腦子還正常的人都會選擇一致性。但難道我們就沒有任何方式可以比對被放在變數後的值了嗎?畢竟我們不可能去重複函數體來比對函數,也不可能引入不一致語義自爆。其實還是有辦法的,其中一種是 #:when 子句,這個子句在 match 中可以存在。

(match (list string? boolean?)
  [{list y? x} #:when (eq? y? string?)
   (x 1)])

但這在這個情況下不是很好用,另一個方式是相等模式

(match (list string? boolean?)
  [{list (== string?) x} (x 1)])

這樣就可以直接比對變數後的值了,這結論也回到一開始我提到的語法問題,簡而言之就是變數綁定模式跟變數取值模式需要用語法區隔其行為。